物理（福建卷02）-2024年高考押题预测卷含答案

2024年高考押题预测卷02【福建卷】高三物理（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶，甲车由静止开始做匀加速运动，乙车做匀速运动，其各自的位移x随时间t变化关系如图所示，两条图线刚好在时刻相切，则（）A．在2t0时刻，乙车的速度大小为B．在t0时刻，甲车的速度大小为C．在内，两车有两次机会并排行驶D．在内，乙车平均速度是甲车平均速度的两倍2．如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为60°，则每根轻绳的拉力大小为（  ）A． B． C．G D．3．出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20km/h的速度匀速行驶，进行除雪作业。直径约为30cm的吹风口向侧面吹出速度约30m/s、温度约700℃、密度约的热空气。已知航空燃油的热值为，根据以上信息可以估算出以下哪个物理量（）A．除雪车前进时受到的阻力B．除雪车吹出热空气时受到的反冲力C．除雪车进行除雪作业时消耗的功率D．除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量4．如图，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为L的等腰直角三角形CGF区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF边靠近F的三等分点D射出，它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（

）A．从D点飞出的粒子速度大小为B．粒子的比荷为C．若仅将区域I中电场强度大小变为2E，则t>t0D．若仅将区域II中磁感应强度大小变为，则粒子从GF边出射，出射点距离O点二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5．声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）A．超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象B．舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率C．超声波沿x轴负方向传播，波速为1500D．坐标为原点处质点在时相对平衡位置的位移为6．我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息：名称种类发射时间运行周期东方红一号首颗人造地球卫星1970年4月24日1.9小时嫦娥一号首颗月球探测器2007年10月24日2.1小时天问一号首颗火星探测器2020年7月23日8.2小时夸父一号首颗太阳探测卫星（绕地运行）2022年10月9日1.7小时根据以上信息可确认（

）A．“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大B．“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大C．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小D．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大7．自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动触头P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与线圈触点M间的线圈匝数为50匝，定值电阻，，滑动变阻器的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏磁。当在a、b端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（）A．通过定值电阻的电流方向每秒改变50次B．当P滑至M、K旋至c时，电压表的示数为156VC．当P滑至M、K旋至c时，定值电阻消耗的功率为169WD．若P滑至M、K旋至d，当滑动变阻器消耗的功率最大时，接入的阻值为8．轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（

）A．箱子下落过程中，箱子机械能守恒B．箱子落地后，弹簧弹力的最大值为3mgC．箱子落地后，小球运动的最大速度为D．箱子与地面碰撞损失的机械能为三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。9．（3分）如图所示，一定质量的理想气体依次经历了的循环过程，图像如图所示，、、三个状态中内能最大的状态为（填“”、“”或“”）。已知在状态时压强为，体积为，状态过程气体吸收的热量为。从状态过程气体（填“吸收”或“放出”）热量，该热量的数值为。10．（3分）另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。（1）光源S发出的光波波长应小于m。（2）图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量h＝。（电子电荷量e）11．身高1.8m，质量70kg的小悟高中生涯即将结束，回首三年校园生活确实是精彩纷呈。(1)医生用心电图仪为小悟做毕业体检，将测量电极置于体表的一定部位，记录出心脏兴奋过程中所发生的有规律的电变化曲线，称为心电图。检查仪卷动纸带的速度为1.5m/min，检查的结果如图所示。小悟的心率约为（）A．65次/min B．70次/minC．75次/min D．80次/min(2)对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a）所示，等效电场如图（b）所示。B与B′为两点电荷连线的中垂线上关于O点的对称点，B点电场强度B′点电场强度。A与A′为两点电荷连线上关于O点的对称点，A点电势A′点电势。12．（6分）某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下：①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2；②用天平称量小滑块的质量m；③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。回答下面的问题：(1)滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=计算得出。（用题中给定的符号表示）(2)处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=。（用题中给定的符号表示）(3)该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F—ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率（选填“增大”、“减小”或“不变”）。13．如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。（1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。（2）闭合开关S1，开关S2接（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1＞U2，则电阻R0两端的电压为。（3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为。14．（11分）据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石车结构很简单，一根巨大的杠杆，长端是用皮套或是木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下达时，数十人同时拉动绳索，利用杠杆原理将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演示抛石过程。质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为时立即停止转动，石块以的速度被抛出后打在地面上，石块抛出点P离地面高度，不计空气阻力，取g=，求：（1）抛出后石块距离地面的最大高度；（2）在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度的木板充当城墙挡住石块，木板离石块抛出点最近距离。15．（12分）如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN边界与ab平行，NP长为d。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为kmg，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：（1）线框ab边刚进入磁场时列车加速度a的大小和安培力对ab边做功的功率P；（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热Q；（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q。16．（16分）如图所示是位于同一竖直平面内且各部分平滑连接的玩具模型，倾斜轨道AB和倾斜传送带BC倾角都为，半径的细圆弧管道CD的圆心角也为θ。水平轨道DE右侧有一倾角为α的斜面FG，其底端F在E正下方、顶端G与E等高且距离为。DE上静置一小滑块N。AB上的小滑块M以一定初速度滑上传送带并通过CD滑上DE，M经过D点时与管道间恰好无挤压。传送带以速度逆时针转动，BC长度，M与BC间动摩擦因数为。已知M、N质量分别为、，。除传送带外，其余部分皆光滑。取g=10m/s2，、。求：（1）M首次经过D时的速度大小；（2）当N固定且M与N间发生弹性碰撞时，M在碰撞前与传送带间摩擦产生的热量，以及M在碰撞后经过B点的速度；（3）当N不固定且M与N间发生非弹性碰撞时，N从E水平飞出后击中FG的最小动能。2024年高考押题预测卷02【福建卷】物理·全解全析12345678BABDBDACBCBD注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1．甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶，甲车由静止开始做匀加速运动，乙车做匀速运动，其各自的位移x随时间t变化关系如图所示，两条图线刚好在时刻相切，则（）A．在2t0时刻，乙车的速度大小为B．在t0时刻，甲车的速度大小为C．在内，两车有两次机会并排行驶D．在内，乙车平均速度是甲车平均速度的两倍【答案】B【解析】AB．图像中图线的斜率表示速度，则在时刻甲、乙两车速度大小相等，为，甲车做匀加速直线运动，则在时刻是时间段内的中间时刻，根据匀变速直线运动规律的推论可知时刻，甲车的速度大小为，故B正确，A错误；C．图像中交点代表相遇，在内，两车只能在时刻有一次机会并排行驶，故C错误；D．根据平均速度公式，甲乙两车位移大小相等，时间段相等，所以平均速度相等，故D错误。2．如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为60°，则每根轻绳的拉力大小为（  ）A． B． C．G D．【答案】A【解析】竖直方向根据平衡条件有，解得每根轻绳的拉力大小，只有A正确。3．出现暴风雪天气时，配备航空燃油发动机的某型号“除雪车”以20km/h的速度匀速行驶，进行除雪作业。直径约为30cm的吹风口向侧面吹出速度约30m/s、温度约700℃、密度约的热空气。已知航空燃油的热值为，根据以上信息可以估算出以下哪个物理量（）A．除雪车前进时受到的阻力B．除雪车吹出热空气时受到的反冲力C．除雪车进行除雪作业时消耗的功率D．除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量【答案】B【解析】A．由于匀速行驶，所以除雪车前进时受到的阻力为，由于不知除雪车牵引力的功率，故不能求阻力，A错误；B．以热空气为研究对象，根据动量定理，有，，解得反冲力的大小为，B正确；C．由于知道铲雪车的热值，所以根据条件可以求出铲雪车的热功率，除雪车进行除雪作业时消耗的功率等于热功率与车匀速行驶牵引力的功率之和，牵引力功率未知故不能求除雪车进行除雪作业时消耗的功率，C错误；D．除雪车进行除雪作业时单位时间消耗的燃油质量等于发热消耗的燃油质量与车前进消耗的燃油质量之和，根据已知条件，不能求出，D错误。4．如图，真空中有区域I和II，区域I中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，腰长为L的等腰直角三角形CGF区域（区域II）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II。若区域I中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF边靠近F的三等分点D射出，它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（

）A．从D点飞出的粒子速度大小为B．粒子的比荷为C．若仅将区域I中电场强度大小变为2E，则t>t0D．若仅将区域II中磁感应强度大小变为，则粒子从GF边出射，出射点距离O点【答案】D【解析】A．根据题意可知区域Ⅰ中粒子电场力和洛伦兹力相等，由此可得，解得，粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，速度大小不变，故从D点飞出的粒子速度大小为，故A错误；B．粒子的运动轨迹如图所示在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则，根据几何关系可知粒子转过的圆心角为，则，联立可得粒子的比荷为，故B错误；C．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，设进入区域Ⅱ中的速度大小为，则，解得，在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则，解得，则粒子将从GF边离开区域Ⅱ，轨迹的圆心角小于，根据粒子在磁场中的周期公式，，由于区域Ⅱ中的磁场不变，粒子的比荷也不变，所以周期不变，根据，因为粒子在区域Ⅱ中做圆周运动的圆心角减小，所以粒子运动时间减小，则，故C错误；D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，设粒子在区域Ⅱ中运动的半径为，根据，解得，则粒子从GF边出射，粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图所示，由几何关系可得，根据勾股定理有，则出射点与O点的距离，故D正确。二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。5．声呐是利用声波在水中的传播和反射特性，通过电声转换和信息处理对水下目标进行探测和通讯的电子设备，现代军舰多利用声呐探测水下目标。图甲是某舰搭载的声呐发出的一列超声波在时刻的波形图，图乙是质点P的振动图像，则下列说法正确的是（）A．超声波遇到大尺寸障碍物可以发生明显的衍射现象B．舰艇靠近静止的障碍物时，障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率C．超声波沿x轴负方向传播，波速为1500D．坐标为原点处质点在时相对平衡位置的位移为【答案】BD【解析】A．只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能发生明显的衍射现象。超声波的波长为，所以遇到大尺寸障碍物不可以发生明显的衍射现象，故A错误；B．根据多普勒效应，舰艇靠近静止的障碍物时，两者之间距离减小，则障碍物接收到超声波的频率大于声呐发出的超声波的频率，故B正确；C．由乙图可知时，质点P沿y轴负方向振动，根据“同侧法”可得超声波沿x轴正方向传播。由图甲可得超速波的波长为，由图乙可得超速波的周期为，则超速波的波速为，故C错误；D．坐标原点处质点与质点P相距半个波长，振动相反，故时，坐标原点处质点沿y轴正方向振动，根据，，坐标原点处质点的振动方程为，将代入，解得，故D正确。6．我国星际探测事业在一代代中国航天人的接续奋斗中不断开创新高度。下表是几颗星际探测器的相关信息：名称种类发射时间运行周期东方红一号首颗人造地球卫星1970年4月24日1.9小时嫦娥一号首颗月球探测器2007年10月24日2.1小时天问一号首颗火星探测器2020年7月23日8.2小时夸父一号首颗太阳探测卫星（绕地运行）2022年10月9日1.7小时根据以上信息可确认（

）A．“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大B．“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度大C．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度小D．“嫦娥一号”的发射速度比“天问一号”的发射速度大【答案】AC【解析】A．根据万有引力提供向心力有，解得，由题意可知“东方红一号”的运动周期比“夸父一号”的运动周期大，所以“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大，故A正确；B．根据万有引力提供向心力有，解得，因为“东方红一号”的轨道半径比“夸父一号”的轨道半径大，所以“东方红一号”的运行速度比“夸父一号”的运行速度小，故B错误；CD．“嫦娥一号”绕月飞行，离地球更近，而“天问一号”绕火星飞行，离地更远，轨道半径越大则发射速度越大，所以“嫦娥一号”的发射速度小些，故C正确，D错误。7．自耦变压器是一种初、次级间无需绝缘的特种变压器，其输出和输入共用同一组线圈。如图甲所示的自耦变压器，环形铁芯上只绕有一个匝数的线圈，通过滑动触头P可以改变负载端线圈的匝数。已知输入端a与线圈触点M间的线圈匝数为50匝，定值电阻，，滑动变阻器的总阻值足够大，交流电压表为理想电表，线圈电阻不计、忽略漏磁。当在a、b端输入如图乙所示的交变电流时，则下列说法正确的是（）A．通过定值电阻的电流方向每秒改变50次B．当P滑至M、K旋至c时，电压表的示数为156VC．当P滑至M、K旋至c时，定值电阻消耗的功率为169WD．若P滑至M、K旋至d，当滑动变阻器消耗的功率最大时，接入的阻值为【答案】BC【解析】A．由乙图知交流电频率，通过定值电阻的电流方向每秒改变100次，故A错误；B．当P滑至M、K旋至c时，，根据，，，，，得，故B正确；C．两端电压，定值电阻消耗的功率为，故C正确；D．若P滑至M、K旋至d，等效电路如图，当时，即=，时，滑动变阻器消耗的功率最大，故D错误。8．轻弹簧上端连接在箱子顶部中点，下端固定一小球，整个装置静止在水平地面上方。现将箱子和小球由静止释放，箱子竖直下落h后落地，箱子落地后瞬间速度减为零且不会反弹。此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零。整个过程小球未碰到箱底，弹簧劲度系数为k，箱子和小球的质量均为m，重力加速度为g。忽略空气阻力，弹簧的形变始终在弹性限度内。下列说法正确的是（

）A．箱子下落过程中，箱子机械能守恒B．箱子落地后，弹簧弹力的最大值为3mgC．箱子落地后，小球运动的最大速度为D．箱子与地面碰撞损失的机械能为【答案】BD【解析】A．箱子静止时，对小球分析有，对箱子分析有，当箱子由静止释放瞬间，弹簧弹力不发生突变，小球在这瞬间仍然平衡，加速度为0，而箱子释放瞬间固定箱子的力消失，箱子所受合力为，可得该瞬间箱子的加速度，此后弹簧会恢复原长，在弹簧恢复原长的过程中，弹簧弹力对箱子做正功，若此过程中箱子落地，则此过程中箱子的机械能增加；若在弹簧恢复原长时箱子还未落地，由于箱子的速度大于小球的速度，弹簧将被压缩，弹簧弹力将对箱子做负功，箱子的机械能又会减小，但无论何种情况，箱子在运动过程中除了重力做功外，弹簧弹力也在做功，因此箱子下落过程中，箱子机械能不守恒，故A错误；B．此后小球运动过程中，箱子对地面的压力最小值恰好为零，则对箱子有，弹簧处于压缩状态，且为压缩最短位置处，可知小球做简谐振动，此时弹簧的压缩量与小球合力为零时弹簧的伸长量之和即为小球做简谐振动的振幅，根据简谐振动的对称性可知在最低点有，在最高点有，联立解得，而当小球运动至最低点时弹簧弹力有最大值，即为，故B正确；C．小球做简谐振动，在平衡位置时有，解得，即弹簧被拉伸时小球受力平衡，处于简谐振动的平衡位置，此处小球的速度有最大值，而根据以上分析可知小球在最高点时弹簧的弹力和在平衡位置时弹簧的弹力大小相同，只不过在最高位置时弹簧处于被压缩状态，在平衡位置时弹簧处于被拉伸状态，显然压缩量和伸长量相同，则小球从最高点到达平衡位置下落的高度，而弹簧压缩量和伸长量相同时所具有的弹性势能相同，即小球zai最高点和在平衡位置时弹簧的弹性势能相同，则对小球由最高点到平衡位置根据动能定理可得，解得，故C错误；D．箱子损失的机械能即为箱子、弹簧、小球所构成的系统损失的机械能，小球在平衡位置时弹簧所具有的弹性势能和在箱子未落下时弹簧所具有的弹性势能相同，由能量守恒可得，解得箱子损失的机械能，故D正确。三、非选择题：共60分，其中9、10、11题为填空题，12、13题为实验题，14～16题为计算题。考生根据要求作答。9．（3分）如图所示，一定质量的理想气体依次经历了的循环过程，图像如图所示，、、三个状态中内能最大的状态为（填“”、“”或“”）。已知在状态时压强为，体积为，状态过程气体吸收的热量为。从状态过程气体（填“吸收”或“放出”）热量，该热量的数值为。【答案】（1分）放出（1分）（1分）【解析】由图像可知、、三个状态中温度最高的状态是，则、、三个状态中内能最大的状态为；由图像可知过程气体的体积不变，则该过程做功为0；过程气体发生等压变化，则，可知，则过程气体外界对气体做功为，过程气体温度降低，则气体内能减少，又外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知气体放出热量，设放出热量为，从过程，根据热力学第一定律可得，可得.10．（3分）另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压Uc随入射光频率的变化规律如图（b）所示。（1）光源S发出的光波波长应小于m。（2）图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量h＝。（电子电荷量e）【答案】（1分）（2分）【解析】由图可知极限频率为，光源S发出的光波波长应小于，根据光电效应方程，根据动能定理有，整理得，图像的斜率为，解得普朗克常量为。11．身高1.8m，质量70kg的小悟高中生涯即将结束，回首三年校园生活确实是精彩纷呈。(1)医生用心电图仪为小悟做毕业体检，将测量电极置于体表的一定部位，记录出心脏兴奋过程中所发生的有规律的电变化曲线，称为心电图。检查仪卷动纸带的速度为1.5m/min，检查的结果如图所示。小悟的心率约为（）A．65次/min B．70次/minC．75次/min D．80次/min(2)对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a）所示，等效电场如图（b）所示。B与B′为两点电荷连线的中垂线上关于O点的对称点，B点电场强度B′点电场强度。A与A′为两点电荷连线上关于O点的对称点，A点电势A′点电势。【答案】C（1分）等于（1分）高于（1分）【解析】（1）设小悟心跳动的周期为，由心电图可知相邻峰值之间的距离为20mm，检查仪卷动纸带的速度为1.5m/min=1500mm/min，则可得，则小悟的心率为（次/min），故选C。（2）根据题意，由图（b）和等量异种点电荷空间电场的对称关系可知B点电场强度等于B′点电场强度。根据沿电场线方向电势逐渐降低可知A点电势高于A′点电势。12．（6分）某同学用图甲所示的装置测量滑块和水平台面间的动摩擦因数。水平转台用齿轮传动，绕竖直的轴匀速转动，不可伸长的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，计算机通过传感器能显示细线拉力F的情况，实验步骤如下：①数出主动齿轮和从动齿轮的齿的个数分别为n1和n2；②用天平称量小滑块的质量m；③将滑块放置在转台上，使细线刚好伸直；④控制主动齿轮以某一角速度ω主匀速转动，记录力传感器的示数F，改变主动齿轮的角速度，并保证主动齿轮每次都做匀速转动，记录对应的力传感器示数，滑块与水平台面始终保持相对静止。回答下面的问题：(1)滑块随平台一起匀速转动的角速度大小可由ω=计算得出。（用题中给定的符号表示）(2)处理数据时，该同学以力传感器的示数F为纵轴，对应的主动齿轮角速度大小的平方ω主2为横轴，建立直角坐标系，描点后拟合为一条直线，如图乙所示（图中a、b为已知量），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则滑块和台面间的动摩擦因数=。（用题中给定的符号表示）(3)该同学仅换用相同材料的质量更大的滑块再次做了该实验，作出F-ω主2的图像，与图乙中直线斜率比较，发现其斜率（选填“增大”、“减小”或“不变”）。【答案】(1)（2分）(2)（2分）(3)增大（2分）【解析】（1）从动轮和主动轮传动时，线速度相同，即从动轮和主动轮的角速度关系为，，解得，平台与从动轮同轴传动，即具有相同的角速度，故.（2）当力传感器有示数时，拉力和摩擦力的合力提供向心力，设滑块做圆周运动的半径为r，则，解得，则图线的纵截距的绝对值为，解得。（3）由，可得图线的斜率为，仅换用相同材料的质量更大的滑块斜率增大。电阻率的测定有非常重要的意义。如：为满足集成电路的性能要求，对金属导体、半导体等电阻率进行测定；又如土壤电阻率是表征土壤电导性能的指标，被广泛应用于雷电风险评估、研究土壤的腐蚀性等方面。13．如图所示，利用圆柱体容器及相关电路测量盐水的电阻率。（1）用游标卡尺测出圆柱体容器的内直径d，由玻璃管侧壁的刻度尺测出压缩后盐水的高度h。（2）闭合开关S1，开关S2接（填“1”或“2”）端，调节滑动变阻器R，使电压表的读数为U1，滑动变阻器滑片不动，然后将开关S2接（填“1”或“2”）端，再次记录电压表的读数为U2，发现U1＞U2，则电阻R0两端的电压为。（3）已知定值电阻R0，根据（1）（2）测量的数据，计算得待测盐水的电阻率为。【答案】2（1分）1（1分）U1-U2（2分）（2分）【解析】（2）由于U1＞U2，所以闭合开关S1后，开关S2应该先接2端再接1端，先后两次电压表的读数为U1和U2之差U1-U2即等于电阻R0两端的电压；（3）由于盐水和电阻R0串联，电流相等，则由欧姆定律和电阻定律得，，联立以上两式解得待测盐水的电阻率为。14．（11分）据史载，战国时期秦楚之战中就有使用投石机的战例。最初的投石车结构很简单，一根巨大的杠杆，长端是用皮套或是木筐装载的石块，短端系上几十根绳索，当命令下达时，数十人同时拉动绳索，利用杠杆原理将石块抛出。某学习小组用如图所示的模型演示抛石过程。质量的石块装在长臂末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与竖直方向夹角为时立即停止转动，石块以的速度被抛出后打在地面上，石块抛出点P离地面高度，不计空气阻力，取g=，求：（1）抛出后石块距离地面的最大高度；（2）在石块运动轨迹最高点左侧竖立一块长度的木板充当城墙挡住石块，木板离石块抛出点最近距离。【答案】（1）；（2）【解析】（1）石块抛出时沿竖直方向分速度为（2分）则石块从抛出到最高点的高度为（2分）抛出后石块距离地面的最大高度为（1分）（2）当石块刚好被木板上端挡住时，木板离石块抛出点距离最近；石块从最高点到木板上端过程做平抛运动，竖直方向有（2分）解得石块从抛出到最高点所用时间为（2分）石块抛出时的水平分速度为（1分）则木板离石块抛出点最近距离为（1分）15．（12分）如图所示是列车进站时利用电磁阻尼辅助刹车的示意图，在车身下方固定一单匝矩形线框abcd，ab边长为L，bc边长为d，在站台轨道上存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的有界矩形匀强磁场MNPQ，MN边界与ab平行，NP长为d。若ab边刚进入磁场时列车关闭发动机，此时列车的速度大小为，cd边刚离开磁场时列车刚好停止运动。已知线框总电阻为R，列车的总质量为m，摩擦阻力大小恒定为kmg，不计空气阻力，重力加速度大小为g。求：（1）线框ab边刚进入磁场时列车加速度a的大小和安培力对ab边做功的功率P；（2）线框从进入到离开磁场过程中，线框产生的焦耳热Q；（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量q。【答案】（1），；（2）；（3）【解析】（1）线框ab边刚进入磁场时，感应电动势为（1分）感应电流为（1分）ab边所受安培力为（1分）由牛顿第二定律有（1分）安培力对ab边做功的功率（1分）（2）线框从进入到离开磁场过程中，由能量守恒定律有（2分）解得线框产生的焦耳热（1分）（3）线框进入磁场过程中，通过线框横截面的电荷量（1分）又有（1分）（1分）联立解得（1分）16．（16分）如图所示是位于同一竖直平面内且各部分平滑连接的玩具模型，倾斜轨道AB和倾斜传送带BC倾角都为，半径的细圆弧管道CD的圆心角也为θ。水平轨道DE右侧有一倾角为α的斜面FG，其底端F在E正下方、顶端G与E等高且距离为。DE上静置一小滑块N。AB上的小滑块M以一定初速度滑上传送带并通过CD滑上DE，M经过D点时与管道间恰好无挤压。传送带以速度逆时针转动，BC长度，M与BC间动摩擦因数为。已知M、N质量分别为、，。除传送带外，其余部分皆光滑。取g=10m/s2，、。求：（1）M首次经过D时的速度大小；（2）当N固定且M与N间发生弹性碰撞时，M在碰撞前与传送带间摩擦产生的热量，以及M在碰撞后经过B点的速度；（3）当N不固定且M与N间发生非弹性碰撞时，N从E水平飞出后击中FG的最小动能。【答案】（1）；（2），；（3）见解析【解析】（1）根据题意可知当M到达D点时，恰好由重力充当向心力，则有（1分）解得（1分）（2）M从C点到到达D点的过程中，由动能定理有（1分）解得物块在传送带上上滑过程中，由牛顿第二定律有（1分）解得对该过程由运动学公式有（1分）解得物块上滑过程所用的时间其与传送带间相对位移摩擦产生的热量物块M与固定的物块N弹性碰撞后，等速返回，再次到达C点时速度仍为，物块M与传送带达到共速时的位移设为，由运动学公式有（1分）解得达到共速后，由于